DD和S-MAC协议仿真实验

实验要求和目的

●了解定向扩散路由和S-MAC协议原理
●掌握NS2分析定向扩散和S-MAC协议

DD仿真实验

1.首先进入实验文件夹

2.执行DD.tcl文件

ns DD.tcl

3.观察动画
仿真开始时，节点之间未交换路由信息,此时无数据传输。在0.12s时，
节点2的Ping发送者进行publish操作，并通过DD协议进行兴趣扩散。
在1.15s 时，节点9的Ping接收者进行subscribe操作;

2.30s时，节点8的Ping接收者进行subscribe操作;

3.45s时，节点7的Ping接收者进行subscribe操作;

4.6s时，节点6的Ping接收者进行subscribe操作。

100s 时，仿真实验结束。

S-MAC仿真实验

1.先进入实验文件夹

2.运行仿真实验

ns SMAC.tcl

3.仿真开始时，节点之间未建立路由，此时无数据传输，所有节点为绿色。
从1s开始，节点0与节点5建立UDP/CBR的数据传输，需注意，在传输数据前，节点0先要通过RREQ/RREP建立到节点5的路由。

数据传输过程中，由于节点能量的消耗，较高负载的节点会出现颜色变化(如21s左右，节点0、6、2、3、12、5开始变黄)。

34s时节点6开始变成红色

到35s时，0、6、2、3、12、5节点全部变成红色

实验结果分析与讨论

(1)DD路由协议如何进行路由建立?
兴趣扩散、初始梯度场建立和数据传输组成DD路由协议的三个阶段:
1)兴趣扩散阶段汇聚节点下达查询命令多采用洪泛方式，传感器节点在接收到查询命令后对查询消息进行缓存并执行局部数据的融合;
2)初始梯度场建立随着兴趣查询消息遍布全网，梯度场就在传感器节点和汇聚节点间建立起来，于是多条通往汇聚节点的路径也相应的形成;
3)数据传输阶段DD协议是通过加强机制发送路径加强消息给最新发来数据的邻居节点，并且给这条加强信息赋予一个值，最终梯度值最高的路径就为数据传输最佳路径。即数据沿这条值最高的最路径以规定速率传输数据，其它梯度值较低的路径视为备份路径。

(2)DD路由协议存在哪些问题?
DD路由协议的不足是建立梯度时花销大，多Sink的网络一般不建议使用;时间同步技术在数据融合中的利用，增加了开销。

(3)SMAC如何主要为解决什么问题设计的?为什么不能直接采用802.11协议?
SMAC是专为无线传感器网络设计的最著名的协议之一。SMAC的设计旨在解决基于802.11MAC协议的无线传感器网络的节能需求。

(4)SMAC和其它同类协议的性能比较有何不同?
SMAC协议一直处于唤醒状态，是比较浪费能量的；但是，S-MAC协议进行同步周期性的唤醒与睡眠，以低占空比的工作方式降低了能量的消耗。

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